[0001] Die Erfindung betrifft eine Brausestrahlerzeugungsvorrichtung mit einer Brausestrahlscheibe,
die mindestens eine Strahlscheibenöffnung aufweist und eine Fluidkammer austrittsseitig
begrenzt, und einem an der mindestens einen Strahlscheibenöffnung angeordneten und
in einer axialen Hauptrichtungskomponente beweglichen Fluidaustrittselement, das einen
beweglichen Ventilkörper mit einer aus der Fluidkammer ausmündenden Fluidaustrittsöffnung
aufweist, die abhängig von einem Fluiddruck in der Fluidkammer in einer Freigabeposition
des Fluidaustrittselements freigegeben und in einer Absperrposition des Fluidaustrittselements
abgesperrt ist.
[0002] Unter axialer Hauptrichtungskomponente der Bewegung des Fluidaustrittselements ist
hierbei zu verstehen, dass die Komponente dieser Bewegung in einer axialen Richtung
größer ist als senkrecht dazu. Die Axialrichtung des beweglichen Fluidaustrittselements
kann insbesondere parallel zu einer Längsachse der Fluidaustrittsöffnung und/oder
zu einer Strahlrichtung eines aus seiner Fluidaustrittsöffnung austretenden Fluid
und/oder einer Axialrichtung der Brausestrahlscheibe sein. Der bei bestimmungsgemäßem
Gebrauch der Brausestrahlerzeugungsvorrichtung in der Fluidkammer herrschende Fluiddruck
sorgt dafür, dass der bewegliche Ventilkörper seine Freigabeposition einnimmt und
die Fluidaustrittsöffnung freigegeben ist, während der Ventilkörper im drucklosen
Zustand der Fluidkammer seine Absperrposition einnimmt und die Fluidaustrittsöffnung
abgesperrt ist. Mit einer solchen Anordnung kann einem unerwünschten Nachtropfen einer
entsprechend ausgerüsteten Brause nach Absperren der Wasserzufuhr begegnet werden.
[0003] Die Brausestrahlerzeugungsvorrichtung ist insbesondere für einen sanitären Brausekopf
verwendbar, dem über eine Zuleitung ein Fluid, z.B. Wasser, zugeführt werden kann,
das dann in die Fluidkammer und von dort in die eine oder mehreren Fluidaustrittsöffnungen
gelangt und unter Bildung eines Brausestrahls aus dieser bzw. diesen austritt. Derartige
Vorrichtungen zur Erzeugung eines Brausestrahls werden insbesondere in sanitären Brauseköpfen
eingesetzt, wie z.B. Handbrausen, Kopfbrausen und Seitenbrausen von Duscheinrichtungen.
[0004] Die Offenlegungsschrift
EP 1 700 636 A2 offenbart einen Brausekopf mit einer Brausestrahlerzeugungsvorrichtung der eingangs
genannten Art, bei der jeder Strahlscheibenöffnung ein Ventilelement in Form eines
gewölbten, mindestens einen Einschnitt aufweisenden Membranabschnittes zugeordnet
ist, der durch einen anstehenden Wasserdruck axial bewegbar und aufbiegbar ist, wodurch
eine im drucklosen Zustand geschlossene Wasseraustrittsöffnung bereitgestellt ist.
[0005] Die Patentschrift
US 6.382.531 B1 offenbart eine Brausestrahlerzeugungsvorrichtung für einen sanitären Brausekopf,
die eine Strahlscheibe mit Strahlscheibenöffnungen, eine stromaufwärts davon angeordnete
Stützplatte mit mittiger Fluidzufuhröffnung sowie eine flexible Membranplatte zwischen
der Stützplatte und der Strahlscheibe aufweist, wobei an der Membranplatte Fluidaustrittsnippel
mit zugehöriger Fluidaustrittsöffnung ausgebildet sind, die sich durch die Strahlscheibenöffnungen
der Strahlscheibe hindurch erstrecken. Im drucklosen Zustand legt sich die Membranplatte
stromaufwärts, d.h. rückwärtig, gegen die Stützplatte an oder liegt dieser eng benachbart
gegenüber und sperrt hierbei auch die mittige Fluidzufuhröffnung in der Stützplatte
vollständig oder jedenfalls weitestgehend ab. Bei aktivierter Fluidzufuhr kann der
Fluiddruck die Membranplatte geringfügig von der Stützplatte weg in Richtung Strahlschreibe
drücken, wodurch die Zufuhröffnung weiter geöffnet wird und zugeführtes Wasser zwischen
Stützplatte und Membranplatte gelangen und aus den Fluidaustrittsöffnungen der Austrittsnippel
austreten kann.
[0006] Die Offenlegungsschrift
WO 2014/029636 A2 offenbart einen Duschkopf, der eine als Strahlscheibe fungierende Unterschale mit
Durchlassöffnungen, eine Oberschale und eine zwischen Oberschale und Unterschale angeordnete
Strahlmatte mit Ausströmtüllen aufweist, die sich durch die Durchlassöffnungen der
Unterschale hindurch erstrecken und Brausestrahlaustrittsöffnungen aufweisen. Zwischen
der Strahlmatte und einer davon feststehend beabstandeten Kopfplatte des Duschkopfs
ist eine verformbare, aus dichtem Elastomer bestehende Wasserleitmatte angeordnet,
die sich federnd gegen die Kopfplatte abstützt und sich im drucklosen Zustand gegen
die Strahlmatte anlegt und deren Ausströmtüllen verschließt. Wenn über einen zentralen
Zulauf zwischen Strahlmatte und Wasserleitmatte Wasser zugeführt wird, wölbt sich
die Wasserleitmatte unter Ausbildung einer Wasserströmungsfläche gegen die Kopfplatte
auf und gibt die Ausströmtüllen der Strahlmatte frei.
[0007] Die Gebrauchsmusterschrift
CN 203108678 U offenbart eine sanitäre Kopfbrause mit einer Strahlscheibe, die axialbeweglich in
einem Brausegehäusekörper angeordnet ist und Strahlaustrittsöffnungen aufweist, in
die Reinigungsstifte hineinragen, die an einer gelochten Zwischenplatte des Gehäusekörpers
angeformt sind. Rückwärtig steht von der Strahlscheibe einteilig ein zentrischer Druckventilkörper
ab. Bei abgesperrter Wasserzufuhr zur Brause liegt die Strahlscheibe elastisch vorgespannt
gegen die rückseitige Zwischenplatte an, und ihr Druckventilkörper verschließt einen
Einlass in den Gehäusekörper. Bei geöffneter Wasserzufuhr drückt der Wasserdruck den
Druckventilkörper und mit ihm die Strahlscheibe insgesamt axial nach vorn, so dass
der Druckventilkörper den Einlass freigibt und sich die Strahlscheibe von der Zwischenplatte
unter Bildung einer zwischenliegenden Fluidkammer wegbewegt.
[0008] Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, eine Brausestrahlerzeugungsvorrichtung
der eingangs genannten Art bereitzustellen, die gegenüber dem oben erläuterten Stand
der Technik verbessert ist und insbesondere unerwünschtes Nachtropfen zuverlässig
verhindert, relativ einfach herstellbar und funktionssicher ist und dabei einen vom
Fluiddruck in der Fluidkammer weitestgehend unbeeinflussten Austrittsquerschnitt für
die Fluidaustrittsöffnung aufweist.
[0009] Die Erfindung löst dieses Problem durch die Bereitstellung einer Brausestrahlerzeugungsvorrichtung
mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte sowie bevorzugte Ausgestaltungen der
Erfindung sind Gegenstand der weiteren Ansprüche, deren Wortlaut hiermit durch Verweis
vollumfänglich in die Beschreibung aufgenommen wird.
[0010] Bei der erfindungsgemäßen Brausestrahlerzeugungsvorrichtung, die insbesondere für
einen sanitären Brausekopf einsetzbar ist, wirkt der bewegliche Ventilkörper mit einem
unbeweglichen Ventilsitz zusammen, der die Fluidaustrittsöffnung in der Freigabeposition
des Fluidaustrittselements freigibt und in einer Absperrposition des Fluidaustrittselements
absperrt. Die erfindungsgemäße Brausestrahlerzeugungsvorrichtung kann unerwünschtes
Nachtropfen zuverlässig verhindern und sie ist relativ einfach herstellbar und funktionssicher.
Des Weiteren ist der Austrittsquerschnitt der Fluidaustrittsöffnung vom Fluiddruck
in der Fluidkammer weitestgehend unbeeinflusst.
[0011] Die Strahlscheibe kann einteilig ausgeführt oder aus mehreren Bauteilen zusammengesetzt
sein, die aus unterschiedlichen Materialien, insbesondere einem elastischem Material
und/oder einem Kunststoff und/oder einem Metall, bestehen können. So kann zum Beispiel
die Strahlscheibe eine Gummiplatte bzw. Gummimatte und eine Metall- und/oder Hartkunststoffscheibe
aufweisen, die über korrespondierende Strahlscheibenöffnungen verfügen, wobei die
Gummiplatte bzw. Gummimatte von der Innenseite der Fluidkammer an die Metall- oder
Hartkunststoffscheibe angelegt ist, so dass die korrespondierenden Strahlscheibenöffnungen
der Gummiplatte bzw. Gummimatte und der Metall- und/oder Hartkunststoffscheibe zueinander
ausgerichtet sind. Die möglichen Materialkombinationen von Gummiplatte bzw. Gummimatte
und der Metall- und/oder Hartkunststoffscheibe sind bezüglich einer erhöhten Gestaltungsfreiheit,
insbesondere im Design der Brausestrahlerzeugungsvorrichtung vorteilhaft. Die Strahlscheibenöffnung
kann z.B. als Senkbohrung ausgeführt sein. Die Geometrie der Senkung der Senkbohrung
kann dazu beitragen, das in der Strahlscheibenöffnung angeordnete Fluidaustrittselement
aufzunehmen und/oder abzustützen und/oder zu umfassen.
[0012] Das Absperren der Fluidaustrittsöffnung, die vorzugsweise als eine umfangseitig geschlossene
Öffnung ausgebildet ist, kann von dem unbeweglichen Ventilsitz insbesondere dadurch
bewerkstelligt werden, dass der bewegliche Ventilkörper in der Absperrposition mit
seiner Fluidaustrittsöffnung gegen ihn anliegt. In der Freigabeposition des Ventilkörpers
kann die Fluidaustrittsöffnung hingegen vom unbeweglichen Ventilsitz beabstandet und
dadurch freigegeben sein. In entsprechenden Realisierungen der Erfindung ist das Fluidaustrittselement
bzw. sein Ventilkörper dazu ausgebildet, die freigebende Stellung einzunehmen, sobald
der Fluiddruck in der Fluidkammer größer als ein zuvor festgelegter Grenzdruck ist.
Der zuvor festgelegte Grenzdruck kann beispielsweise zwischen 0,2 bar bis 0,35 bar
liegen, insbesondere zwischen 0,24 bar bis 0,26 bar. Solange der Grenzdruck nicht
erreicht ist, bleibt die Fluidaustrittsöffnung abgesperrt.
[0013] Vorteilhaft kann vorgesehen sein, dass das Fluidaustrittselement bzw. der bewegliche
Ventilkörper elastisch z.B. durch entsprechende Formgebung in Richtung der Absperrposition
vorgespannt ist und aus dieser durch den Fluiddruck in der Fluidkammer in die Freigabeposition
gedrückt wird. Fällt der Fluiddruck in der Fluidkammer ab, z.B. unter den erwähnten
Grenzdruck, kehrt das Fluidaustrittselement bzw. der bewegliche Ventilkörper selbsttätig
in die Absperrposition zurück.
[0014] In einer Ausgestaltung der Erfindung ist die Fluidkammer auf einer der Strahlscheibe
gegenüberliegenden Seite durch eine den unbeweglichen Ventilsitz aufweisende Zwischenplatte
oder Gehäuseplatte begrenzt. Dadurch kann eine Bauteilreduktion erreicht werden. Alternativ
kann der unbewegliche Ventilsitz als eigenes Bauteil an der Zwischenplatte oder der
Gehäuseplatte befestigt sein. Die Zwischenplatte oder die Gehäuseplatte kann bei Bedarf
zusätzliche Funktionen erfüllt, so kann sie z.B. als Montageplatte für eine ein- oder
mehrteilige Strahlscheibe dienen.
[0015] In einer Ausgestaltung der Erfindung liegt der bewegliche Ventilkörper in der Freigabeposition
gegen eine Ventilanlagefläche der Strahlscheibe an. Die Ventilanlagefläche der Strahlscheibe
ermöglicht eine Begrenzung der Bewegung des beweglichen Ventilkörpers. So ist es z.B.
möglich, dass die Freigabeposition des Fluidaustrittselements durch die Ventilanlagefläche
vorgegeben wird.
[0016] In einer Ausgestaltung der Erfindung erstreckt sich das Fluidaustrittselement mit
seiner Fluidaustrittsöffnung in der freigebenden und/oder absperrenden Stellung durch
die Strahlscheibenöffnung hindurch. Dadurch kann z.B. die Entfernung von Kalkablagerungen
erleichtert werden. Vorzugsweise sind die Fluidaustrittsöffnung und/oder der bewegliche
Ventilkörper aus einem Elastomer, insbesondere aus einem Silikon mit einer Shore-Härte
zwischen fünfzig und siebzig. Falls Kalkablagerungen die Fluidaustrittsöffnung verengen
oder gar verstopfen, können diese in an sich bekannter Weise dadurch entfernt werden,
dass der Benutzer durch Rubbeln oder dgl. eine die Fluidaustrittsöffnung deformierende
Kraft auf selbige ausübt, wodurch die Kalkablagerungen zum Abplatzen gebracht werden.
[0017] In einer Ausgestaltung der Erfindung weist der Ventilsitz einen Ventilsitzvorsprung
auf, der bei abgesperrter Fluidaustrittsöffnung in die Fluidaustrittsöffnung hineinragt.
Durch den in die Fluidaustrittsöffnung hineinragenden Ventilsitzvorsprung kann beispielsweise
der Entstehung von Kalkablagerungen entgegengewirkt werden, indem eventuelle Kalkablagerungen
durch den hineinragenden Ventilsitzvorsprung beim Bewegen des Fluidaustrittselements
zwischen der abgesperrten Stellung und der freigegebenen Stellung abgelöst werden.
Des Weiteren kann der hineinragende Ventilsitzvorsprung für das Zusammenwirken des
beweglichen Ventilkörpers mit dem unbeweglichen Ventilsitz vorteilhaft sein, insbesondere
für die dichte Absperrung der Fluidaustrittsöffnung. Dies wird vorzugsweise durch
eine korrespondierende negative Form des Ventilsitzvorsprungs bzw. des unbeweglichen
Ventilsitzes in Bezug auf die Form der Fluidaustrittsöffnung bzw. des beweglichen
Ventilkörpers unterstützt.
[0018] In einer Ausgestaltung der Erfindung weist die Fluidaustrittsöffnung eine fluiddruckunabhängig
formstabile und/oder kreiszylindrische und/oder konische Geometrie auf. Eine formstabile,
d.h. eine von den im Betrieb auftretenden Fluiddrücken weitgehend unabhängige Geometrie
der Fluidaustrittsöffnung sorgt beispielsweise dafür, dass beim bestimmungsgemäßen
Gebrauch der Brausestrahlerzeugungsvorrichtung die Charakteristik eines erzeugten
Brausestrahls in sehr hohem Maß unabhängig vom Fluiddruck in der Fluidkammer ist.
Denn die Fluidaustrittsöffnung hat dann stets eine im Wesentlichen konstant bleibende
Durchtrittsquerschnittsfläche und Querschnittsform.
[0019] In einer Ausgestaltung der Erfindung ist die Fluidaustrittsöffnung von einer Austrittsdüse
mit einer Düsenlängsachse gebildet, die parallel zu einer lokalen Flächennormale einer
Außenseite der Strahlscheibe ist. Die Düsenlängsachse kann im Falle von rotationssymmetrischen
Fluidaustrittsöffnungen z.B. die Rotationsachse der Fluidaustrittsöffnung sein.
[0020] In einer Ausgestaltung der Erfindung weist das Fluidaustrittselement eine Elastomer-ringmembran
auf, welche den beweglichen Ventilkörper umgibt und trägt. Die Elastomerringmembran
liegt z.B. an der Strahlscheibe an, so dass das Fluidaustrittselement in der zugehörigen
Strahlscheibenöffnung angeordnet ist. Die Elastomerringmembran kann die Platzierung
des Fluidaustrittselements in der Strahlscheibenöffnung vereinfachen bzw. erleichtern.
[0021] In einer Ausgestaltung der Erfindung ist das Fluidaustrittselement einteilig ausgeführt.
Dies ermöglicht eine Vereinfachung und Kostenreduktion z.B. in der Herstellung des
Fluidaustrittselements und/oder der Montage der Brausestrahlerzeugungsvorrichtung.
[0022] In einer Ausgestaltung der Erfindung hat die Strahlscheibe eine Mehrzahl von Strahlscheibenöffnungen
und zugeordneten Fluidaustrittselementen. Des Weiteren weist die Strahlscheibe eine
einteilige Elastomerplatte auf, an der die Mehrzahl von Fluidaustrittselementen ausgebildet
ist. Es können z.B. eine beliebige Anzahl zwischen zehn und zweihundert Strahlscheibenöffnungen
vorgesehen sein. Verfügen die Fluidaustrittselemente über Elastomerringmembranen,
so ist es vorteilhaft, die Fluidaustrittselemente mit der Elastomerringmembran an
der Elastomerplatte anzuformen. Die einteilige Ausführung von Elastomerplatte und
Fluidaustrittselementen kann sowohl in der Herstellung als auch für die Montage vorteilhaft
sein, da eine Bauteilreduktion und eine vereinfachte Handhabung erreicht werden. Die
Strahlscheibe kann eine einzige oder eine Mehrzahl von einteiligen Elastomerplatten
aufweisen, an denen jeweils eine Mehrzahl von Fluidaustrittselementen ausgebildet
ist. Diese einteiligen Elastomerplatten können sich z.B. in der geometrischen Form
ihrer angeordneten Fluidaustrittsöffnungen unterscheiden, wodurch die Brausestrahlerzeugungsvorrichtung
Bereiche aufweist, die unterschiedliche Brausestrahlen erzeugen können.
[0023] Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt
und werden im Folgenden näher erläutert. Hierbei zeigen:
- Fig. 1
- eine ausschnittweise Schnittansicht einer Brausestrahlerzeugungsvorrichtung mit mehreren
Fluidaustrittselementen in Absperrposition und ebenen Ventilsitzen,
- Fig. 2
- die Schnittansicht von Fig. 1 mit den Fluidaustrittselementen in Freigabeposition,
- Fig. 3
- eine Detailansicht eines einzelnen Fluidaustrittselements von Fig. 1,
- Fig. 4
- eine Detailansicht eines einzelnen Fluidaustrittselements von Fig. 2,
- Fig. 5
- eine Schnittansicht entsprechend Fig. 1 für eine Variante mit profilierten Ventilsitzen,
- Fig. 6
- eine Schnittansicht entsprechend Fig. 2 für die Variante von Fig. 5,
- Fig. 7
- eine Detailschnittansicht eines einzelnen Fluidaustrittselements von Fig. 5 und
- Fig. 8
- eine Detailansicht eines einzelnen Fluidaustrittselements von Fig. 6.
[0024] Die in Fig. 1 bis 4 gezeigte Brausestrahlerzeugungsvorrichtung ist in einen sanitären
Brausekopf integriert, um einen Wasser-Brausestrahl zu erzeugen, dessen Strahlform
weitestgehend unabhängig vom Druck des zugeführten Wassers ist. Das dem Brausekopf
zugeführte Wasser wird in eine Fluidkammer 3 eingeleitet, die austrittsseitig von
einer hier beispielhaft mehrteiligen Strahlscheibe 1 der Brausestrahlerzeugungsvorrichtung
begrenzt ist. Die Strahlscheibe 1 verfügt über eine Mehrzahl von vorzugsweise zwischen
zehn und zweihundert, z.B. dreißig, Strahlscheibenöffnungen 2, durch die hindurch
das Wasser von der Fluidkammer 3 nach außen geleitet werden kann.
[0025] Die mehrteilige Strahlscheibe 1 umfasst eine Elastomerplatte 13, die z.B. aus einem
Silikonmaterial mit einer Shore-Härte von vorzugsweise zwischen fünfzig und siebzig,
z.B. sechzig, bestehen kann, und eine Metallplatte 14, wobei die Elastomerplatte 13
fluidkammerseitig an der Metallplatte 14 anliegt. Des Weiteren ist eine Gehäuseplatte
8 des Brausekopfs der Strahlscheibe 1 gegenüberliegend und die Fluidkammer 3 begrenzend
angeordnet. Dabei ist die Elastomerplatte 13 mit ihrem äußeren Randbereich zwischen
der Gehäuseplatte 8 und der Metallplatte 14 die Fluidkammer 3 abdichtend gehalten.
[0026] An der einteiligen Elastomerplatte 13 ist eine Mehrzahl von Elastomer-Ringmembranen
12 ausgebildet, die je ein bewegliches Fluidaustrittselement 4 umgeben und tragen.
Somit ist das Fluidaustrittselement 4 über die Elastomer-Ringmembran 12 mit der Elastomerplatte
13 verbunden bzw. an dieser gehalten. Des Weiteren ist die in Fig. 1 bis 4 gezeigte
Elastomerplatte 13 einteilig mit dem Fluidaustrittselement 4 und der Elastomer-Ringmembran
12 ausgeführt. Ferner ist die Elastomerplatte 13 derart an die Metallplatte 14 angelegt,
dass an jeder Strahlscheibenöffnung 2 ein bewegliches Fluidaustrittselement 4 angeordnet
ist.
[0027] Das jeweilige Fluidaustrittselement 4 weist eine Fluidaustrittsöffnung 5 auf, die
aus der Fluidkammer 3 ausmündet und nach Art einer Austrittsdüse ausgebildet ist.
Die Fluidaustrittsöffnung 5 bzw. die Austrittsdüse hat eine von der Fluidkammer 3
aus kommend eintrittsseitig kegelstumpfförmig konische Geometrie, an die sich austrittsseitig
eine kreiszylindrische Geometrie als Endabschnitt anschließt, in welchem die Fluidaustrittsöffnung
5 auf einen Austrittsdurchmesser verjüngt ist, der z.B. typisch im Bereich von 0,6
mm bis 1,2 mm, insbesondere von 0,85 mm bis 0,95 mm, liegt. Die Fluidaustrittsöffnung
5 bzw. Austrittsdüse weist eine bei bestimmungsgemäßem Gebrauch der Brausestrahlerzeugungsvorrichtung
fluiddruckunabhängige und formstabile Geometrie auf. Die Symmetrieachse der Fluidaustrittsöffnung
5 ist eine Düsenlängsachse 11, die gleichzeitig eine axiale Hauptrichtungskomponente
der Bewegung des beweglichen Fluidaustrittselements 4 ist. Die Düsenlängsachse 11
entspricht zudem einer lokalen Flächennormale einer Außenseite der Strahlscheibe 1
an der betreffenden Stelle.
[0028] Des Weiteren weist das Fluidaustrittselement 4 einen beweglichen Ventilkörper 6 auf,
an dem die Fluidaustrittsöffnung 5 angeordnet ist, wobei der bewegliche Ventilkörper
6 ein rotationssymmetrisches Element in der Art einer Tellerfeder ist. Der bewegliche
Ventilkörper 6 ist für die Bewegung des Fluidaustrittselements 4 und somit auch für
die Bewegung der Fluidaustrittsöffnung 5 verantwortlich. Infolge der Bewegung des
Ventilkörpers 6 wird das Fluidaustrittselement 4 zwischen einer die Fluidaustrittsöffnung
5 freigebenden oder absperrenden Position geschaltet, wobei der bewegliche Ventilkörper
6 mit einem unbeweglichen Ventilsitz 7 zusammenwirkt. Ursächlich für diese Bewegung
ist ein in der Fluidkammer 3 herrschender Fluiddruck, der vom zugeleiteten Wasser
erzeugt wird. Der Fluiddruck wirkt auf den beweglichen Ventilkörper 6, und sobald
ein vorgegebener Grenzdruck zwischen 0,2 bar bis 0,35 bar, insbesondere zwischen 0,24
bar bis 0,26 bar, in der Fluidkammer überschritten ist, wird der Ventilkörper 6 und
damit das Fluidaustrittselement 4 mit axialer Hauptrichtungskomponente durch den Druck
aus einer Absperrposition in eine Freigabeposition bewegt, in welcher der Ventilkörper
6 die Fluidaustrittsöffnung 5 freigibt. Fällt der Fluiddruck unter den vorgegebenen
Grenzdruck, bewegt sich der Ventilkörper 6 selbsttätig in seine ursprüngliche, die
Fluidaustrittsöffnung 5 absperrende Position zurück.
[0029] In Fig. 1 ist die absperrende Position des beweglichen Ventilkörpers 6 gezeigt. In
dieser Position wirkt der Ventilkörper 6 mit dem unbeweglichen Ventilsitz 7 dahingehend
zusammen, dass der Ventilkörper 6 gegen den Ventilsitz 7 anliegt bzw. andrückt, wodurch
der Ventilsitz 7 die Fluidaustrittsöffnung 5 fluiddicht absperrt. Aufgrund des dichten
Anliegens des beweglichen Ventilkörpers 6 gegen den unbeweglichen Ventilsitz 7 kann
kein Wasser die Fluidkammer 3 durch die Fluidaustrittsöffnung 5 verlassen, der Brausekopf
ist damit gegen Nachtropfen gesichert.
[0030] Der in Fig. 1 bis 4 gezeigte unbewegliche Ventilsitz 7 ist einteilig mit der Gehäuseplatte
8 des Brausekopfs ausgeführt und weist eine ebene Sitzfläche auf, gegen die der bewegliche
Ventilkörper 6 anliegt. Dazu ist der unbewegliche Ventilsitz 7 von einem plateauartigen
Vorsprung 15 der Gehäuseplatte 8 gebildet. Dabei beträgt der Abstand zwischen der
Strahlscheibe 1 und der Gehäuseplatte 8 ohne Berücksichtigung der Plateaus 15 vorzugsweise
mindestens 2 mm. Dieser Abstand kann als Höhe der Fluidkammer 3 bezeichnet werden.
[0031] Des Weiteren ist in Fig. 1 ersichtlich, dass sich die Fluidaustrittsöffnung 5 in
absperrender Position des beweglichen Ventilkörpers 6 durch die Strahlscheibenöffnung
2 hindurch erstreckt und austrittsseitig einen Überstand in Bezug auf die Metallplatte
14 aufweist. Dieser Überstand der Fluidaustrittsöffnung 5 kann z.B. im Bereich von
1 mm bis 3 mm liegen, z.B. ca. 2 mm sein. In der freigebenden Position des beweglichen
Ventilkörpers 6, die in Fig. 2 dargestellt ist, beträgt der Überstand vorzugsweise
zwischen 3 mm und 7 mm, z.B. ca. 5 mm. Durch die vom Fluiddruck in der Fluidkammer
3 gesteuerte Bewegung des Ventilkörper 6 führt die Fluidaustrittsöffnung 5 somit eine
Hubbewegung mit einer axialen Hublänge von vorzugsweise 2 mm bis 5 mm, z.B. ca. 3
mm, aus.
[0032] Im gezeigten Beispiel weist das jeweilige Fluidaustrittselement 4 bzw. sein Ventilkörper
6 eine monostabile Formgebung auf, d.h. eine Formgebung derart, dass das Fluidaustrittselement
4 bzw. sein Ventilkörper 6 genau eine stabile Position aufweist, die vorliegend durch
die Absperrposition entsprechend Fig. 1 gegeben ist. Aus dieser wird das Fluidaustrittselement
4 bzw. sein Ventilkörper 6 bei in der Fluidkammer anstehendem Fluiddruck um die Hublänge
in die Freigabeposition gemäß Fig. 2 vorbewegt, wenn und sobald der Fluiddruck einen
zugehörigen Grenzdruckwert von z.B. 0,25 bar bis 0,35 bar überschreitet. In der Freigabestellung
liegt der Ventilkörper 6 nicht mehr gegen den unbeweglichen Ventilsitz 7 an, und das
Wasser kann durch die jeweilige Fluidaustrittsöffnung 5 hindurch die Fluidkammer 3
verlassen, um den gewünschten Brausestrahl zu bilden. Wenn der Fluiddruck z.B. durch
Abstellen der Wasserzufuhr wieder unter den Grenzwert fällt bzw. bis auf null abnimmt,
kehrt das Fluidaustrittselement 4 bzw. sein Ventilkörper 6 selbsttätig durch elastische
Rückstellkraft in die Absperrposition zurück, so dass ein Nachtropfen von Wasser aus
der Fluidaustrittsöffnung 5 zuverlässig vermieden wird.
[0033] In den Fig. 3 und 4 sind eines der Fluidaustrittselemente 4 und seine Umgebung in
absperrender Position bzw. in freigebender Position vergrößert dargestellt. Wie daraus
genauer zu erkennen, ist in diesem Beispiel die Strahlscheibenöffnung 2, an der das
gezeigte Fluidaustrittselement 4 angeordnet ist, als Senkbohrung in der Metallplatte
14 ausgeführt, wobei die Senkung eine Geometrie, insbesondere eine Ventilanlagefläche
9, aufweist, die den beweglichen Ventilkörper 6 in der freigebender Position abstützt
und in seiner Bewegung begrenzt. Um den beweglichen Ventilkörper 6 nicht zu beschädigen,
ist die Senkung der Senkbohrung vorzugsweise derart geformt, dass sie keine spitzen
Winkel aufweist.
[0034] In den Fig. 5 bis 8 ist eine Variante der Brausestrahlerzeugungsvorrichtung der Fig.
1 bis 4 gezeigt, wobei zum besseren Verständnis für identische und funktionell äquivalente
Elemente gleiche Bezugszeichen verwendet sind und insoweit auch auf die obigen Ausführungen
zum Ausführungsbeispiel der Fig. 1 bis 4 verwiesen werden kann, so dass nachstehend
im Wesentlichen nur auf die bestehenden Unterschiede eingegangen wird, die hier speziell
in der Gestaltung des unbeweglichen Ventilsitzes 7 liegen.
[0035] Bei der Variante der Fig. 5 bis 8 weist der unbewegliche Ventilsitz 7 einen Ventilsitzvorsprung
10 auf, der bei abgesperrter Fluidaustrittsöffnung 5 in die Fluidaustrittsöffnung
5 hinein ragt und bei freigegebener Fluidaustrittsöffnung 5 nicht in die Fluidaustrittsöffnung
5 hinein ragt. Dadurch kann Kalkablagerungen an der Fluidaustrittsöffnung 5 entgegengewirkt
werden, indem diese durch den Ventilsitzvorsprung 10 von der Fluidaustrittsöffnung
5 abgelöst werden, wenn sich das Fluidaustrittselement 4 zwischen der freigebenden
Position und der absperrenden Position bewegt.
[0036] Außerdem weist der unbewegliche Ventilsitz 7 bei der Variante der Fig. 5 bis 8 eine
Gestalt auf, die an diejenige des beweglichen Ventilkörpers 6 formangepasst ist. Dazu
besitzt der unbewegliche Ventilsitz 7 eine ringförmige Vertiefung bzw. Ausnehmung
in Form einer negativen Gestalt des in der Absperrposition anliegenden beweglichen
Ventilkörpers 6. Dies vergrößert die Kontaktfläche zwischen dem beweglichen Ventilkörper
6 und dem unbeweglichen Ventilsitz 7 in der Absperrposition verglichen mit der ebenen
Sitzfläche bei der Variante der Fig. 1 bis 4 und trägt zu einer Zentrierung der gegen
den Ventilsitz 7 in der Absperrposition andrückenden Lage des Ventilkörpers 6 bei.
Diese vergrößerte Kontaktfläche und die zentrierte Lage des Ventilkörpers 6 unterstützen
vorteilhaft das sichere Abdichten der Fluidaustrittsöffnung 5.
[0037] In einer nicht dargestellten erfindungsgemäßen Variante der Brausestrahlerzeugungsvorrichtung
ist der unbewegliche Ventilsitz 7 in Form eines vorzugsweise kegelstumpfförmigen Stopfens
ausgeführt, welcher in Absperrposition die Fluidaustrittsöffnung 5 verschließt. Der
stopfenförmige unbewegliche Ventilsitz 7 ragt dabei in die Fluidaustrittsöffnung 5
hinein.
[0038] In einer nicht dargestellten erfindungsgemäßen Variante der Brausestrahlerzeugungsvorrichtung
weist eine Zwischenplatte statt der gezeigten Gehäuseplatte 8 den unbeweglichen Ventilsitz
auf. Diese Zwischenplatte ist vorzugsweise in einen Brausekopf integriert und wirkt
als Begrenzung der Fluidkammer auf deren der Strahlscheibe gegenüberliegenden Seite.
[0039] Wie die gezeigten und oben erläuterten Ausführungsbeispiele deutlich machen, stellt
die Erfindung eine Brausestrahlerzeugungsvorrichtung bereit, die das unerwünschte
Nachtropfen zuverlässig verhindert, relativ einfach herstellbar und funktionssicher
ist. Des Weiteren ist der Austrittsquerschnitt der Fluidaustrittsöffnung weitestgehend
vom Fluiddruck in der Fluidkammer unbeeinflusst. Die Erfindung ist insbesondere in
der Sanitärtechnik einsetzbar, aber auch in anderen Anwendungen, in denen der Bedarf
besteht, einen Brausestrahl funktionssicher und ohne Nachtropfen erzeugen zu können.
1. Brausestrahlerzeugungsvorrichtung für einen sanitären Brausekopf, mit
- einer Strahlscheibe (1), die mindestens eine Strahlscheibenöffnung (2) aufweist
und eine Fluidkammer (3) austrittsseitig begrenzt, und
- einem an der mindestens einen Strahlscheibenöffnung angeordneten und in einer axialen
Hauptrichtungskomponente beweglichen Fluidaustrittselement (4), das einen beweglichen
Ventilkörper (6) mit einer aus der Fluidkammer ausmündenden Fluidaustrittsöffnung
(5) aufweist, die abhängig von einem Fluiddruck in der Fluidkammer in einer Freigabeposition
des Fluidaustrittselements freigegeben und in einer Absperrposition des Fluidaustrittselements
abgesperrt ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
- der bewegliche Ventilkörper (6) mit einem unbeweglichen Ventilsitz (7) zusammenwirkt,
der die Fluidaustrittsöffnung (5) in der Freigabeposition des Fluidaustrittselements
freigibt und in einer Absperrposition des Fluidaustrittselements absperrt.
2. Brausestrahlerzeugungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluidkammer durch eine den unbeweglichen Ventilsitz aufweisende Zwischenplatte
oder Gehäuseplatte (8) begrenzt ist, wobei die Zwischenplatte oder Gehäuseplatte der
Strahlscheibe gegenüberliegend angeordnet ist.
3. Brausestrahlerzeugungsvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der bewegliche Ventilkörper in der Freigabeposition des Fluidaustrittselements gegen
eine Ventilanlagefläche (9) der Strahlscheibe anliegt.
4. Brausestrahlerzeugungsvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Fluidaustrittselement mit seiner Fluidaustrittsöffnung in seiner Freigabeposition
und/oder in seiner Absperrposition durch die Strahlscheibenöffnung hindurch erstreckt.
5. Brausestrahlerzeugungsvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilsitz einen Ventilsitzvorsprung (10) aufweist, der bei abgesperrter Fluidaustrittsöffnung
in die Fluidaustrittsöffnung hinein ragt.
6. Brausestrahlerzeugungsvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluidaustrittsöffnung eine fluiddruckunabhängig formstabile und/oder kreiszylindrische
und/oder konische Geometrie aufweist.
7. Brausestrahlerzeugungsvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluidaustrittsöffnung von einer Austrittsdüse mit einer Düsenlängsachse (11)
gebildet ist, die parallel zu einer lokalen Flächennormale einer Außenseite der Strahlscheibe
ist.
8. Brausestrahlerzeugungsvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fluidaustrittselement eine Elastomer-Ringmembran (12) aufweist, welche den beweglichen
Ventilkörper umgibt und trägt.
9. Brausestrahlerzeugungsvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fluidaustrittselement einteilig ausgeführt ist.
10. Brausestrahlerzeugungsvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl von Strahlscheibenöffnungen und zugeordneten Fluidaustrittselementen
vorgesehen ist und die Strahlscheibe eine einteilige Elastomerplatte (13) aufweist,
an der die Mehrzahl von Fluidaustrittselementen ausgebildet ist.
1. Shower jet generating device for a sanitary shower head, comprising
- a jet disk (1), including at least one jet disk opening (2) and delimiting a fluid
chamber (3) on the outlet side, and
- a fluid outlet element (4) disposed on the at least one jet disk opening and movable
in an axial main direction component, which element includes a movable valve body
(6) having a fluid outlet opening (5) issuing from the fluid chamber, which fluid
outlet opening is unblocked in an unblocking position of the fluid outlet element
and is blocked in a blocking position of the fluid outlet element in response to a
fluid pressure in the fluid chamber,
characterized in that
- the movable valve body (6) cooperates with an unmovable valve seat (7), which unblocks
the fluid outlet opening (5) in the unblocking position of the fluid outlet element
and blocks it in a blocking position of the fluid outlet element.
2. Shower jet generating device according to claim 1, characterized in that the fluid chamber is delimited by a partition plate or housing plate (8) including
the unmovable valve seat, wherein the partition plate or housing plate is arranged
opposite to the jet disk.
3. Shower jet generating device according to any of the preceding claims, characterized in that the movable valve body abuts on a valve abutment surface (9) of the jet disk in the
unblocking position of the fluid outlet element.
4. Shower jet generating device according to any of the preceding claims, characterized in that the fluid outlet element with its fluid outlet opening in its unblocking position
and/or in its blocking position extends through the jet disk opening.
5. Shower jet generating device according to any of the preceding claims, characterized in that the valve seat has a valve seat projection (10) which protrudes into the fluid outlet
opening when the fluid outlet opening is blocked.
6. Shower jet generating device according to any of the preceding claims, characterized in that the fluid outlet opening has a dimensionally stable and/or circular cylindrical and/or
conical geometry independent of fluid pressure.
7. Shower jet generating device according to any of the preceding claims, characterized in that the fluid outlet opening is provided by an outlet nozzle with a nozzle longitudinal
axis (11) extending in parallel to a local surface normal of an exterior side of the
jet disk.
8. Shower jet generating device according to any of the preceding claims, characterized in that the fluid outlet element includes an elastomeric ring membrane (12) surrounding and
supporting the movable valve body.
9. Shower jet generating device according to any of the preceding claims, characterized in that the fluid outlet element has a one-piece design.
10. Shower jet generating device according to any of the preceding claims, characterized in that a plurality of jet disk openings and associated fluid outlet elements is provided,
and the jet disk includes a one-piece elastomeric plate (13) on which the plurality
of fluid outlet elements are disposed.
1. Dispositif de production de jet de douche pour une pomme de douche sanitaire, comprenant
- un disque de pulvérisation (1) qui présente au moins une ouverture de disque de
pulvérisation (2) et qui délimite une chambre de fluide (3) du côté de la sortie,
et
- un élément de sortie de fluide (4) disposé au niveau de l'au moins une ouverture
de disque de pulvérisation et déplaçable suivant une composante directionnelle principale
axiale, qui présente un corps de vanne mobile (6) avec une ouverture de sortie de
fluide (5) débouchant hors de la chambre de fluide, laquelle est ouverte, en fonction
d'une pression de fluide dans la chambre de fluide, dans une position de libération
de l'élément de sortie de fluide et est fermée dans une position de fermeture de l'élément
de sortie de fluide,
caractérisé en ce que
- le corps de vanne mobile (6) coopère avec un siège de vanne non mobile (7) qui libère
l'ouverture de sortie de fluide (5) dans la position de libération de l'élément de
sortie de fluide et qui la ferme dans une position de fermeture de l'élément de sortie
de fluide.
2. Dispositif de production de jet de douche selon la revendication 1, caractérisé en ce que la chambre de fluide est délimitée par une plaque intermédiaire ou une plaque de
boîtier (8) présentant le siège de vanne non mobile, la plaque intermédiaire ou la
plaque de boîtier étant disposée à l'opposé du disque de pulvérisation.
3. Dispositif de production de jet de douche selon l'une quelconque des revendications
précédentes, caractérisé en ce que le corps de vanne mobile s'applique dans la position de libération de l'élément de
sortie de fluide contre une surface d'appui de vanne (9) du disque de pulvérisation.
4. Dispositif de production de jet de douche selon l'une quelconque des revendications
précédentes, caractérisé en ce que l'élément de sortie de fluide s'étend avec son ouverture de sortie de fluide dans
sa position de libération et/ou dans sa position de fermeture à travers l'ouverture
de disque de pulvérisation.
5. Dispositif de production de jet de douche selon l'une quelconque des revendications
précédentes, caractérisé en ce que le siège de vanne présente une saillie de siège de vanne (10) qui, lorsque l'ouverture
de sortie de fluide est fermée, pénètre dans l'ouverture de sortie de fluide.
6. Dispositif de production de jet de douche selon l'une quelconque des revendications
précédentes, caractérisé en ce que l'ouverture de sortie de fluide présente une géométrie de forme stable indépendante
de la pression de fluide et/ou une géométrie cylindrique circulaire et/ou conique.
7. Dispositif de production de jet de douche selon l'une quelconque des revendications
précédentes, caractérisé en ce que l'ouverture de sortie de fluide est formée par une buse de sortie avec un axe longitudinal
de buse (11) qui est parallèle à une normale à la surface locale d'un côté extérieur
du disque de pulvérisation.
8. Dispositif de production de jet de douche selon l'une quelconque des revendications
précédentes, caractérisé en ce que l'élément de sortie de fluide présente une membrane annulaire en élastomère (12)
qui entoure et supporte le corps de vanne mobile.
9. Dispositif de production de jet de douche selon l'une quelconque des revendications
précédentes, caractérisé en ce que l'élément de sortie de fluide est réalisé d'une seule pièce.
10. Dispositif de production de jet de douche selon l'une quelconque des revendications
précédentes, caractérisé en ce qu'il est prévu une pluralité d'ouvertures de disques de pulvérisation et d'éléments
de sortie de fluide associés et le disque de pulvérisation présente une plaque en
élastomère d'une seule pièce (13) sur laquelle est réalisée la pluralité d'éléments
de sortie de fluide.